全球能源互聯(lián)網(wǎng)背景下電價對消費者福利的影響

李木子

摘要：火力發(fā)電的效率基本在50%以下?；鹆Πl(fā)電環(huán)境成本高昂，這不符合環(huán)境友好型社會的建設(shè)，但是隨著消費者對電力需求越來越多，發(fā)電的環(huán)境成本必須要降低到合適水平，環(huán)境成本的降低會引起電價變化，從而影響消費者福利變化，本文從消費者福利出發(fā)，嘗試運用馬歇爾函數(shù)測算居民生活用電的電價變化對于消費者福利的影響，并預(yù)測在全球能源互聯(lián)網(wǎng)建成后，清潔替代和電能替代兩個“替代”成熟，消費者的福利將如何變化。

關(guān)鍵詞：全球能源互聯(lián)網(wǎng);消費者福利;能源合作

1 前言

工業(yè)革命以來全球溫室氣體過量排放，氣候變暖，物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性、基因（遺傳）多樣性逐漸減少，減少速度也在一年一年加快，我國建立了“一帶一路”能源合作、全球能源互聯(lián)網(wǎng)，來緩解氣候變暖帶來的負面影響，同時也增加了國際合作，建立了友誼;以往，我國電力發(fā)電超過70%都是火力發(fā)電，但是火力發(fā)電效率不高，燃料利用率上火力發(fā)電廠最多大約為40-42%，一般只有35-38%左右，這些區(qū)別在于煤質(zhì)。

2 全球能源互聯(lián)網(wǎng)對消費者福利的貢獻

通過消費者福利的計算，可以粗略從數(shù)據(jù)上觀測出能源互聯(lián)網(wǎng)的建立對于消費者有什么樣的影響，影響有多大。

消費者福利又稱作消費者剩余，消費者剩余的概念，是紐約大學(xué)教授馬歇爾在《經(jīng)濟學(xué)原理》一書中提出來的。消費者剩余是衡量消費者福利的重要指標(biāo)，被廣泛地作為一種分析工具來應(yīng)用。而電力消費作為消費者的生活必需品，若能從電力消費上使消費者福利增多，那么消費者將能保持更好的經(jīng)濟效益和生活效益，市場資源配置將更加優(yōu)化。電力消費逐年增長，消費者所承擔(dān)的電費占總消費的比例也在逐年增加，在消費電力產(chǎn)生效益的同時，消費者所承擔(dān)的電費也使得消費者剩余在減少，全球能源互聯(lián)網(wǎng)建立之后，掌握清潔發(fā)電技術(shù)的前提下，清潔發(fā)電將進一步降低電價，使得消費者的電力消費占總消費的比例下降，同時清潔發(fā)電代替火力發(fā)電，能源轉(zhuǎn)換效率的同時，也可以產(chǎn)生好的環(huán)境效益，消費者也可生活在更舒適的環(huán)境中。

基于馬歇爾函數(shù)，計算消費者福利，計算步驟如下：

電力需求主要取決于電價和GDP，這已是普遍被接受的電力需求函數(shù)定義。因此于良春（2017）在估計電力行業(yè)的Marshall需求函數(shù)時，加入電力企業(yè)競爭政策的變量，以研究電力需求與電力企業(yè)競爭政策的關(guān)系。本文以林伯強所建立的電力需求模型為基礎(chǔ)，將銷售電價分為居民生活用電價格和工業(yè)用電價格，研究居民生活用電價格的變化對消費者福利的影響：

lnq=α+β₁lng+β₂p₁+β₃p₂+β₄lne+β₅s+β₆lnm（1）

（1）被解釋變量。

q代表電力消費量（其中包含生活電力消費量和工業(yè)終端電力消費量）。數(shù)據(jù)來自于2002-2016年中國統(tǒng)計年鑒。

（2）解釋變量。

P1、p2分別是工業(yè)用電電價和生活用電電價，數(shù)據(jù)包含2002年-2016年，來自證監(jiān)會、中電聯(lián)、國家能源局等權(quán)威網(wǎng)站。

（3）控制變量。

g代表國內(nèi)生產(chǎn)總值，這是決定電力消費的最重要因素。經(jīng)濟產(chǎn)出及消費的持續(xù)增長，促進了工業(yè)用電與生活用電需求的快速增加。經(jīng)驗研究證明GDP與電力消費之間的彈性系數(shù)在1左右上下波動。

s代表第二產(chǎn)業(yè)增加值占國民生產(chǎn)總值的比例?？傮w來看，第二產(chǎn)業(yè)主要集中如黑色金屬冶煉、建材等高耗能產(chǎn)業(yè)，其在國民生產(chǎn)總值中比例的增加會帶動整個電力需求的增加。數(shù)據(jù)來源于中國統(tǒng)計年鑒。

e代表能源消耗效率，為第二產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)增加值與產(chǎn)業(yè)消耗電量之間的比值，反映了能源節(jié)約措施對電力消費需求影響，即隨著能源效率的提高，電力需求也會相應(yīng)降低。數(shù)據(jù)來自于中國統(tǒng)計年鑒。

m代表煤炭價格指數(shù)。中國發(fā)電能源中，七成以上是火力發(fā)電，煤炭價格的升降必然影響發(fā)電企業(yè)的利潤，從而影響供給，市場上供給和需求關(guān)系親密，影響公積。由于中國電力供求關(guān)系偏緊，煤炭價格的下降一定程度上會增加電力需求，因此兩者直接為負相關(guān)。煤炭價格指數(shù)根據(jù)中經(jīng)網(wǎng)2003年1月至2016年12月的煤炭開采和洗選業(yè)出廠價格指數(shù)月度同比數(shù)據(jù)以2002年為基期處理得到;其他數(shù)據(jù)來自于中經(jīng)網(wǎng)（2002-2016年）。

根據(jù)式（1）估計出的電力消費的Marshall需求函數(shù)，可轉(zhuǎn)化為：

q=e^A+β₃P₂（2）

式（2）中，A=α+β₁lng+β₂p₁+β₄lne+β₅s+β₆lnm，即每年的消費需求會隨著A的變化而變化。根據(jù)每年的消費者需求函數(shù)可以得到每年的消費者剩余。由式（2）得出消費者剩余見式（3），從而得到消費者總福利增加為75873.75億元。

為進一步考察電價對消費者福利的影響，本文將與電價無關(guān)的變量取平均值，相關(guān)變量帶入年度數(shù)據(jù)。通過計算得到在2002-2016年，生活用電電價總體增加消費者福利72552.16億元。

由圖1可知，電力價格基本上是在上升，根據(jù)馬歇爾函數(shù)所計算的消費者福利，撇去其他變量的影響，單獨看居民生活用電電價對消費者福利的影響時，消費者福利是相對減少的，若是長久以此，消費者的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益接連受損，總有一天會開始減少至零，甚至出現(xiàn)消費者用不起電的情況，這樣有悖于可持續(xù)發(fā)展的基本國策。

由圖2可知，曲線為火力發(fā)電生產(chǎn)量占總發(fā)電生產(chǎn)量的比重，數(shù)據(jù)來自國家統(tǒng)計年鑒（2002-2016），隨著時間的推移，曲線總體是下降的趨勢，近年來下降速度尤其快。由此圖看出我國的發(fā)電形式開始向清潔發(fā)展轉(zhuǎn)變，技術(shù)成熟之后，清潔能源上網(wǎng)電價將會下降，相比于火力發(fā)電更低，原因是煤炭作為不可再生（短時間內(nèi)）能源，價格會越來越高，火力發(fā)電成本越來越高，導(dǎo)致火力發(fā)電的上網(wǎng)銷售單價也越來越高，隨著時間推移，電網(wǎng)公司將會趨向于購買清潔能源發(fā)電的電量，上網(wǎng)電價將會有一個先上升再緩緩下降的過程。

如表1所示，截至2016年，燃煤和燃氣發(fā)電依然是現(xiàn)階段發(fā)電的主要手段，同時也意味著新能源在未來發(fā)展的潛力巨大。近幾十年來，具備清潔特征的新能源發(fā)展迅速，2000年以來，全球風(fēng)電、太陽能發(fā)電年均分別增長26%、45%，遠遠超過煤炭（3.6%）、石油（1.2%）、天然氣（2.5%）的增速。截至2015年底，我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機容量分別達到1.283億kW、0.4157億kW，分別比2000年增長了375倍、8918倍，新能源發(fā)展勢頭比預(yù)期更快更猛。傳統(tǒng)能源技術(shù)的進步加之綠色清潔新能源的發(fā)展，讓越來越多的能源可以轉(zhuǎn)化為電能。全球能源互聯(lián)更是全球清潔能源、全球電能的有效互聯(lián)，讓所有能源都轉(zhuǎn)化為電。清潔高效的二次能源各種終端能源都可用電能替代，實施電能替代對于提高終端能源利用效率具有顯著優(yōu)勢。

清潔替代和電能替代漸漸成熟的未來，銷售電價也將漸漸降低，不再受不可再生能源的束縛，電價不會像現(xiàn)在呈上升趨勢。消費者福利的增加也將呈上升趨勢。

3 結(jié)論與展望

3.1 結(jié)論研究

第一，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建立可以推進“一帶一路”的發(fā)展，是有力促進“一帶一路”發(fā)展的契機。且在“一帶一路”發(fā)展背景下，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)將能夠更好地學(xué)習(xí)到清潔發(fā)電的技術(shù)，結(jié)合我國能源分布，做到清潔發(fā)電的電能上網(wǎng)后電價相對于火力發(fā)電更低。

第二，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建可以降低清潔發(fā)電成本，增加消費者福利。由本人的數(shù)據(jù)分析可知，目前火力發(fā)電給消費者帶來的福利正在緩緩降低，并且因為火力發(fā)電的原料基本上是各種煤炭，煤炭在短時間內(nèi)作為不可再生能源，會隨著存量的減少，單價越來越高，相應(yīng)的火力發(fā)電的銷售電價也會越變越高，消費者福利在經(jīng)濟和環(huán)境上都會越來越少。

3.2 未來展望

在全球能源互聯(lián)網(wǎng)建成的將來，消費者所接收到的福利遠遠不止經(jīng)濟福利，還有環(huán)境福利，國際交往福利。

第一，如今氣候因為碳排放量過多而變暖，而在將來，清潔發(fā)電技術(shù)的普及將能夠?qū)⑻寂欧帕拷档?，不會給環(huán)境帶來更多的壓力。環(huán)境是人類賴以生存的基礎(chǔ)，我們不可以為了追求經(jīng)濟效益而放棄環(huán)境效益，習(xí)主席一直在強調(diào)“綠水青山就是金山銀山”。全球能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建，讓我過多煤，少油，少氣的尷尬能源局面得到有效的緩解，清潔發(fā)電技術(shù)將能夠通過“一帶一路”和全球能源互聯(lián)網(wǎng)更加成熟，擁有了成熟的技術(shù)和優(yōu)惠的清潔能源價格，我們所生活的環(huán)境質(zhì)量將迎來新一輪的上升。

第二，且上網(wǎng)電價方面上也會給消費者帶來相較之前更為優(yōu)惠的價格。因在建國至今，我國的發(fā)電七成都是依靠火力發(fā)電，火力發(fā)電效率低，且我國所面臨的是消費者日益增加的用電需求，火力發(fā)電占主導(dǎo)的我國電價正在緩緩提高，雖然不是年年都在提高，但從2002年至2016年的電價來看，消費者所面臨的居民生活用電電價總提示上升態(tài)勢，生產(chǎn)者（某些情況下也是消費者）所面臨的工業(yè)用電電價也是上升趨勢，若是依舊靠著火力發(fā)電為主導(dǎo)，我國消費者的福利邊際量將逐年減少，乃至最后消費者福利出現(xiàn)負增長。所以全球能源互聯(lián)網(wǎng)前提下，清潔替代和電能替代必將引導(dǎo)消費者福利走向上升的趨勢。

第三，在“一帶一路”政策和全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)下，我國與沿“路”各國的關(guān)系將日益加深，并且各國之間能夠互相學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)，為找到更低成本達到更高的環(huán)境經(jīng)濟效益做出貢獻。

3.3 政策建議

第1，結(jié)合“一帶一路”政策和全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)政策。

第2，學(xué)習(xí)其他已經(jīng)建立能源互聯(lián)網(wǎng)的國家以及地區(qū)的銷售電價的定制制度，結(jié)合我國的具體情況以及能源狀態(tài)定制合適的發(fā)電方式和合理的銷售電價，并且做到緩慢調(diào)節(jié)，讓消費者有一個慢慢適應(yīng)的過程。

第3，結(jié)合我國“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”和“保護環(huán)境”的基本國策，時刻將環(huán)境效益和經(jīng)濟效益放在同一水平上去建立全球能源互聯(lián)網(wǎng)。

參考文獻

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